ALBERT

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit untersucht die Petrographie und Geochemie tertiärer Lamprophyre und genetisch verwandter Ganggesteine aus der zentralalpinen Kreuzeckgruppe, nördlich des Periadriatischen Lineamentes, in Kärnten, Österreich. Die Ganggesteine durchschlagen die altpaläozoischen Metapelite, Grünsteine und Amphibolite des Altkristallins diskordant und stehen in räumlichem Zusammenhang mit Sb, W, Hg und Cu-Ag-Au Lagerstätten, die bereits seit dem Mittelalter abgebaut wurden. Die meisten Lamprophyre zeigen primitiven Charakter (Mg-Zahlen 〉60 und Cr 〉 200 ppm) und besitzen hohe Gehalte an LILE (K, Rb, Sr und Ba). Geochemisch lassen sich fünf verschiedeneGruppen mit kalkalkalisch/shoshonitischem bis alkalischem Charakter unterscheiden: Gruppe 1, Amphibol-führende shoshonitische Lamprophyre (0.5–1.0 Gew% TiO2, Zr 〈 150 ppm, Nb 〈 13 ppm, Ba/Rb 〈 10);Gruppe 2, Glimmer-führende shoshonitische Lamprophyre (1–1.5 Gew% TiO2, Zr ∼ 180 ppm, Nb 〈 17 ppm, Ba/Rb 〉 20); Gruppe 3, alkalische Lamprophyre (1.5–2.1 Gew% TiO2, Zr 〉 250 ppm, Nb 〉 30ppm, Ba/Rb 10–25); Gruppe 4, alkalische Lamprophyre mit geringen MgO-Anteil (∼ 2.5 Gew% TiO2, Mg-Zahl 〈 57, Nb ∼ 20 ppm, Ba/Rb ∼ 20); Gruppe 5, kalkalkalisch basaltische Ganggesteine (∼ 2.2 Gew% TiO2, Mg-Zahl 〈 55, Nb 〈 10 ppm, Ba/Rb 〈 10). Die Lamprophyre der Gruppen 2, 3 und 4 zeigen nordöstliches Streichen und oligozänes Intrusionsalter (K-Ar Alter 27–32 Ma), während die Ganggesteine der Gruppen 1 und 5 überwiegend östliches Streichen und UnterOligozänes Intrusionsalter (K-Ar Alter 36 Ma) aufweisen. Die Intrusionen erfolgten während einer tektonischen Dilatationsphaseim Oligozän nach der Kontinent-Kontinent Kollision zwischen derAfrikanischen und der Eurasischen Platte im unteren Eozän. Ganggesteine der Gruppen 1, 2 und 5 besitzen typisch kalkalkalischen Charakter und stellen vermutlich Produktevon aufgeschmolzener, subduzierter Lithosphäre dar. Die Geochemie der alkalischen Lamprophyre derGruppen 3 und 4 (e.g. Ba/Nb ∼ 30–70) deutet auf ihre genetische Zwischenstellung zwischen subduction-related und within-plate regime. Zwischen den tertiären Gangintrusionen und den vermutlich paläozoischen Vererzungen der Kreuzeckgruppe besteht kein genetischer Zusammenhang. Die Alteration der Ganggesteine durch postmagmatische Lösungen hat jedoch zur Bildung von sekundären Mineralen und teilweise zu überdurchschnittlich erhöhten Au und PGE Gehalten von bis zu 35 ppb geführt.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Potassische Vulkanite (PV), beispielsweise Shoshonite, bilden einen wichtigen Bestandteil von jungen vulkanischen Gesteinsserien aus fünf verschiedenen plattentektonischen Milieus: Aktive Kontinentalränder (z.B. die Anden); Post-Kollisionszonen (z.B. die Alpen); aktive ozeanische Plattengrenzen, weiter unterteilbar in frühgenetische (z.B. der Marianen Inselbogen) und spätgenetische (z.B. der Sunda Inselbogen); und Intra-Platten Intrusionen (z.B. Teile der nordamerikanischen Cordillera). In einigen dieser tektonischen Milieus findet man die potassischen Vulkanite (PV) in engem räumlichen Zusammenhang mit bedeutenden Gold- und Buntmetall-Lagerstätten. Die Möglichkeit, auch PV von unterschiedlichen proterozoischen oder archaischen tektonischen Milieus zu unterscheiden, mag deshalb nicht nur zum besseren genetischen Verständnis dieser Gesteine im akademischen Sinne beitragen, sondern auch zur Verbesserung der ökonomischen Evaluierung des metallischen Rohstoffpotentials alter Terrains. Spidergrams und konventionelle Diskriminierungs-Diagramme, die für `normale' Basalte entwickelt wurden, erscheinen ungeeignet zur geochemischen Diskriminierung zwischen PV. Diese Arbeit stellt deshalb neu entwickelte Diagramme vor, die auf den ‘immobilen’ Elementen Al, Ti, P, Y, Zr, Nb, La, Ce und Hf beruhen. Die Grundlage der neuen Diagramme bildet eine eigens erstellte Datenbank mit 497 PV Analysen von jungen (Känozoischen) tectonic settings weltweit, die aufgrund ihrer unfraktionierten, ‘primitiven’ Gesteinschemie aus einer ursprünglichen Datenbank mit 2222 PV Analysen aus allen Erdteilen und -zeitaltern herausgefiltert wurden. Einige Diagramme wurden mit Hilfe der `multigroup linear discriminant analysis' entwickelt und erlauben die Diskriminierung mit Hilfe der Elemente Ti, P, Y, Zr und Nb. Andere Diagramme wurden empirisch ermittelt und beruhen auf den seltener analysierten Elementen Hf, La und Ce. Die Anwendung der Diagramme auf unbekannte Proben sollte hierarchisch erfolgen, um die Diskriminierung der unterschiedlichen tektonischen Milieus schrittweise durchzuführen. Intra-Platten Intrusionen besitzen die höchsten Zr/AI bzw. Ti/Al Verhältnisse und die höchsten Konzentrationen an LILE, LREE and HFSE, aktive Kontinentalränder und Post-Kollisionszonen weisen intermediäre Konzentrationen dieser Elemente auf und aktive ozeanische Plattengrenzen besitzen die geringsten Konzentrationen dieser Elemente. Aktive Kontinentalränder unterscheiden sich von Post-Kollisionszonen aufgrund ihrer niedrigeren Zr/Ce und Ti/Nb und höheren Ce/P Verhältnisse. PV von spätgenetischen ozeanischen Plattengrenzen unterscheiden sich von denfrühgenetischen durch höhere Hf, La und P Konzentrationen. Die beobachteten chemischen Unterschiede lassen sich entweder durch petrogenetische Prozesse oder durch Mantelinhomogenitäten erklären.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Bajo de la Alumbrera ist ein Beispiel für eine bedeutende Gold-Kupfer Lagerstätte in Kalium-reichen Magmatiten. Die Kupfer-Gold Lagerstätte Bajo de la Alumbrera gehört zum sogenannten Porphyry-Typ und befindet sich in der Catamarca Provinz im Nordwesten von Argentinien. Bajo de la Alumbrera zählt zu den zehn größten Kupferminen der Welt und ist einer der größten Goldproduzenten in Südamerika. Die Lagerstätte zeichnet sich aus durch eine klassische Zonierung der Alterationszonen, beginnend mit der zentral aufgeschlossenen `potassischen' Alterationszone (sekundärer Biotit-Magnetit-Orthoklas), die weiträumig von ‘propylitischer’ Alteration (sekundärer Epidot-Chlorit) umgeben wird. Beide Alterationstypen werden von einer spätgenetischen ‘phyllischen’ Alteration (sekundäre Tonminerale-Serizit-Pyrit) umgewandelt. Die Kupfer-Gold-Vererzung besteht überwiegend aus Kupferkies, der entweder feinverteilt in den Silikaten oder in Quarzadern innerhalb der potassischen Alterationszone vorkommt. Diese Zone beherbergt neben den höchsten Kupfergehalten auch die höchsten Gold-Gehalte von bis zu 2 ppm. Die Vererzung steht in direktem genetischen Zusammenhang mit subvulkanischen Dazit-Domen mit außergewöhnlich hohen Kalium-Gehalten, die die kalkalkalischen Andesite, Latite, Tuffbrekzien und Agglomerate der Ober-Miozänen Farallon Negro Formation intrudierten. Die Farallon Negro Formation stellt die erodierten Reste eines Stratovulkans mit schätzungsweise 16 Kilometern Durchmesser dar. Der Vulkanismus ereignete sich innerhalb eines ‘Pull-Apart’ Beckens, entlang eines großen Nordwest-streichenden Lineaments. Die dazitischen Muttergesteine der Kupfer-Gold-Vererzung haben porphyrische Texturen mit Phänokristallen bestehend aus Kalifeldspat, Plagioklas, Biotit, und, sehr selten, Amphibol in einer fein- bis mikrokristallinen Grundmasse. Die Häufigkeit von Mineralen wie Biotit und Apatit reflektiert die hohen Gehalte an volatilen Phasen in der Schmelze. Die mineralogische Zusammensetzung der Gesteine wurde von einer moderaten Klinopyroxen-Biotit-Apatit-Titanit Fraktionierung mitgeprägt. Einige der untersuchten Dazite wurden von einer schwachen bis moderaten Biotit-Magnetit-Orthoklas oder Karbonat-Serizit-Alteration überprägt. Die chemische Zusammensetzung der Dazite zeichnet sich aus durch hohe Gehalte an LILE (z. B. K20 bis zu 7.16 Gew%, Rb, Sr, und Ba bis zu 145 ppm, 445 ppm, und 610 ppm), moderate Gehalte an LREE (z.B. La 〈 73 ppm, und Ce 〈 140 ppm), und geringe Gehalte an HFSE (z.B. TiO2 〈 0.92 Gew%, Zr 〈 142 ppm, und Hf 〈 4.6 ppm), die typisch sind für Kalium-reiche Magmatite von kontinentalen Subduktionszonen. Die untersuchten Gesteine sind relativ fraktioniert und besitzen geringe mg# 〈 53. Ihre hohen Ba/Nb und Rb/Nb Verhältnisse sind typisch für Kalium-reiche Magmatite aus Subduktionszonen und unterscheiden sie eindeutig von Gesteinen aus within-plate settings. Die hohe Oxidationsstufe der Mutterschmelze reflektiert sich in den hohen Fe2O3/ (FeO + Fe2O3) Verhältnissen der untersuchten Gesteine von 0.49.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die Porphyry Cu-Au Vererzung im Goonumbla Distrikt in New South Wales, Australien, sitzt in oberordovizischen (ca. 439.2 ± 1.2 Ma) Shoshoniten auf. Das petrographische Spektrum dieser Gesteine reicht von andesitischen bis dazitischen Laven und Tuffen, die lokal von Monzonit-Stöcken intrudiert werden; die Gesteine besitzen hohe, aber variable Al2O3 Gehalte (13.4–19.9 Gew%), sehr hohe K2O Gehalte (bis zu 6.8 Gew%) und hohe K2O/Na2O Verhältnisse (0.58–1.48), die typisch sind für Shoshonite. Außerdem weisen sie hohe Konzentrationen an LILE Elementen (Ba bis 1200 ppm, Sr bis 1350 ppm) auf und geringe Konzentrationen an HFSE (TiO2 〈 0.67 Gew%, Zr 〈 125 ppm, Nb 〈 10 ppm, Hf 〈 3.4 ppm) sowie an LREE (La 〈 22.4 ppm, Ce 〈 31 ppm), die als typisch gelten für potassische Vulkanite von ozeanischen Plattengrenzen. Die Mineralchemie von repräsentativen Glimmer- und Apatit-Phänokristallen ist charakterisiert durch hohe SrO und BaO Gehalte (Glimmer: ∼0.15 Gew%, bzw. bis 0.28 Gew%; Apatite: bis 0.28 Gew%, bzw. 0.19 Gew%). Sie enthalten ferner sehr hohe Halogen-Konzentrationen. Die Glimmer enthalten beispielsweise bis zu 3.9 Gew% F und 0.14 Gew% Cl, während Apatite bis zu 3.6 Gew% F und 0.68 Gew% Ci aufweisen. Dies erscheint nicht ungewöhnlich, weil Glimmer und Apatite von vererzten Mag matiten zumeist deutlich höhere Halogengehalte besitzen, als solche von unvererzten Magmatiten. Die hohen Halogen-Gehalte in Phänokristallen aus den Shoshoniten legen nahe, die Vulkanite als den Ursprung der Vererzung zu interpretieren. Die Cu-Au Vererzung besteht überwiegend aus den Sulfiden Bornit, Kupferkies, Kupferglanz und vereinzelt auftretendem Pyrit und Tetrahedrit. Gediegen Gold wird in der Regel nur als kleine Partikel innerhalb von Silikaten der shoshonitischen Wirtsgesteine und seltener als feine Einschlüsse in Sulfiden gefunden. Die Vererzung wird von hydrothermaler Alteration der Wirtsgesteine begleitet und zwei Alterationsarten lassen sich unterscheiden: eine potassische sowie eine regional zu beobachtende propylitische Alteration. Die Porphyry Cu-Au Lagerstätte im Goonumbla Gebiet ist ein Beispiel für die weltweit beobachtete Assoziation von Bunt- und Edelmetallvererzungen und potassisch/shoshonitischem Magmatismus. Der Goonumbla Distrikt stellt die älteste bisher bekannte Porphyry Cu-Au Lagerstätte aus einerspätgenetischen ozeanischen Plattengrenze dar. Einmodernes Beispiel für eine Cu-Au Lagerstätte vergleichbaren Typs ist Ladolam auf Lihir Island, Papua New Guinea.